水轮发电机组阻尼绕组连接片的包辛格效应
2020-09-21李金泽谢克非
李金泽,谢克非
(南昌工程学院机械与电气工程学院,江西 南昌330099)
水轮发电机阻尼绕组主要是防止发电机在负载突变时对发电机绕组的冲击。 发电机在负载变化时,其绕组内的电压和电流会形成一个震荡的过程。 发电机阻尼绕组(紫铜材质)固定在磁极上受拉,运行一段时间后受热膨胀后相互挤压,常出现烧伤、因拉压导致强度损毁等现象[1-6]。
因此,国内外对解决水轮发电机组阻尼绕组失效的研究一直持续不断,2019 年陈国强[1]对阻尼绕组阻尼条的故障进行了分析与探讨,结合宁钢近年来出现的几起同步电动机故障处理经验,对阻尼条断裂后探索了一种新型处理方法;Bauw G 对带有阻尼绕组的发电机组的噪声及振动问题进行了研究[8]。 阻尼绕组问题根本原因在于内部拉压应力的变化,导致材料发生形变。
对阻尼绕组拉压过程进行包辛格效应(Bauschinger Effect,BE)研究,有利于解决阻尼绕组出现的工程问题。 阻尼绕组结构包括阻尼铜条、阻尼铜环、磁极、阻尼条和铜环的连接件阻尼连接片构成,见图1,整个结构中,阻尼绕组中阻尼连接片拉压应力最为明显。

图1 阻尼绕组结构Fig.1 Damping winding structure
1 试样制备及实验方法
1.1 试样制备
试验用阻尼绕组连接片为紫铜材质,其中加入少量脱氧元素或其他元素以改善材质和性能,也可称之为紫铜合金。阻尼绕组连接片紫铜合金[9-11],化学成分为:Cu+Ag 99.90%,Bi 0.001%,Sb 0.004%,As 0.005%,Fe 0.001%,Pb 0.005%,S 0.001 5%,O 0.000 5%。
紫铜试样按国标GBT 26077-2010 金属材料-疲劳试验-轴向应变控制方法加工, 将尺寸为120 mm×120 mm×20 mm 的原材料分割成5 份试样,每份试样的表面磨去0.4~0.5 mm ,以消除表面状态的影响。……
